Z czego składa się doba? W pierwszym przybliżeniu powiedzielibyśmy, że z dnia i nocy, ale to jest mniej czy więcej ścisłe przede wszystkim dla obszarów znajdujących się między 40 stopniami szerokości północnej a 40 stopniami szerokości południowej. Im dalej na północ i na południe od tej strefy, tym dłużej trwa wschód i zachód Słońca.
Skrajną postać przyjmuje to w strefach okołobiegunowych, gdzie nie tylko część roku stanowi wieczna noc i wieczny dzień, ale świt i zmierzch trwają tak długo, że dzieli się je na kilka części. Jak pisze Barry Lopez w fascynującej książce „Arktyczne marzenia”: „W szerokościach geograficznych położonych bardziej na południe nie ma sensu zastanawiać się nad zjawiskiem zmierzchu, ale w Arktyce ma ono istotne znaczenie, skoro miękkie i rozproszone światło utrzymuje się na tyle długo, że astronomowie rozróżniają kilka rodzajów zmierzchu.[…]
Zmierzch cywilny trwa od chwili, gdy słońce[sic!] znajduje się po zachodzie 6 stopni poniżej horyzontu. Okres, gdy znajduje się ono od 6 do 12 stopni poniżej horyzontu, jest nazywany zmierzchem żeglarskim. Kiedy słońce znajduje się 12-18 stopni poniżej horyzontu, mamy do czynienia ze zmierzchem astronomicznym, ponieważ wreszcie robi się na tyle ciemno, że astronomowie mogą zabrać się do pracy, co jest możliwe z chwilą zapadnięcia prawdziwej nocy, czyli wówczas, gdy słońce znajduje się więcej niż 18 stopni poniżej horyzontu”.
Lopez opisuje też losy ekspedycji polarnej holenderskiego podróżnika Willema Barentsa, która utknęła na pokładzie rozbitego statku wśród lodów w okolicach Nowej Ziemi i musiała tam przezimować. Nieustanna ciemność polarnej nocy okazała się bardziej dotkliwa niż przejmujący arktyczny mróz, więc pojawienie się Słońca na niebie 12 dni wcześniej, niż obliczono, podróżnicy powitali wybuchem radości. Tymczasem tak naprawdę nie ujrzeli wtedy wcale Słońca, tylko miraż. Słońce znajdowało się bowiem wciąż 5 stopni poniżej horyzontu, a jego obraz ukazał się żeglarzom dzięki zjawisku refrakcji, czyli załamania światła w ziemskiej atmosferze.
A co powoduje różnice w długości świtu i zmierzchu w zależności od szerokości geograficznej? Wynika to z różnic „prędkości ruchu” punktów na powierzchni Ziemi w zależności od szerokości geograficznej. Ziemia wykonuje jeden obrót na 24 godziny. W tym czasie punkt na równiku przebywa 40 tysięcy kilometrów (tyle wynosi mniej więcej obwód równikowy Ziemi), a punkt znajdujący się w środku Polski (52 stopień szer. pn.) – tylko około 24700. Czyli punkt na równiku (a tym samym Słońce przesuwające się po niebie) porusza się z prędkością chwilową 1667 km/h, a punkt w Polsce – jedynie 1030 km/h.
[Barry Lopez „Arktyczne marzenia”, Wyd. Marginesy, Warszawa 2020, przełożył Jarosław Mikos]
